Lo reconozco. He puesto un título que llame la atención. A ver si así esto lo lee alguien…
Puede parecer una extraña relación. ¿Qué tendrá que ver una de las fuerzas de la Naturaleza, el electromagnetismo, con el baile brasileño.
Voy a ver si uno ambos extremos de la historia. Y para ello te voy a transportar a un pasado no tan remoto.
Un poco de historia.
Si eres de mi generación invoco los recuerdos de tus últimos años de E.G.B. (Si eres más joven, son los recuerdos de la E.S.O. los que tienes que desempolvar).
Yo creo que todo el mundo sabe que a finales del siglo XV se produjo un hecho fundamental de la Historia de la humanidad. No voy a valorar la moralidad o el hecho en si mismo como algunos quieren hacer en estos últimos tiempos. Yo he venido a hablar de Ciencia. Y de Historia de la Ciencia.
El 3 de Agosto de 1492 zarparon, del puerto de Palos, unos hombres con un destino completamente desconocido (salvo para unos pocos que, encima, estaban equivocados) .
Cristobal Colón y sus hombres iniciaron un viaje que les llevo a «descubrir» unas nuevas tierras más allá del mar.
Fueron los Reyes de Castilla y Aragón , Isabel y Fernando, quienes patrocinaron la primera expedición y siguientes.
En el último cuarto del siglo XV, la principal potencia marítima era Portugal. Podéis imaginar la gracia que le hizo al rey Juan II de Portugal que la potencia limítrofe ensanchara sus dominios en nuevas tierras. Portugal y Castilla acababan de salir de una guerra sucesoria y ya se habían repartido el mundo conocido en el Tratado de Alcaçovas:
En ese tratado Castilla se había anexionado Canarias y Portugal, las islas de Madeira, Azores y Cabo verde y en general, sobre la costa africana
«todo lo que es hallado e se hallare, conquistase o descubriere en los dichos términos, allende de que es hallado ocupado o descubierto».
No estaba mal el tratado para Portugal ya que se reservaba el derecho sobre todo lo que se descubriese al sur… Portugal 1 – Selección Castellano-Aragonesa 0
Pero a la vuelta del primer viaje de Colón, la flotilla de las tres naves se separó por los temporales en el atlántico.
Colón fue a recalar en Lisboa (tras una pequeña escala en las Azores). Allí fue interrogado por el rey Juan II. Colón juró y perjuró que las tierras que había visitado (y tomado posesión) se encontraban al Oeste de las Canarias y no al Sur.
Ya estaba liada. Juan II reclamó esos descubrimientos y empezó una batalla legal entre Portugal, y Castilla y Aragón por la propiedad de esas tierras.
Tranquil@s que ya acabo con los antecedentes. Pero es importante tener el contexto histórico.
Como en aquella época no había Tribunales Internacionales, había que buscar una persona o institución independiente, a ser posible, sin intereses económicos.
Sí. Has acertado. La Iglesia. 🙂
Tras varias versiones en las que ninguna de las tres monarquías estaba conforme (las bulas alejandrinas, que si tienes interés pueden consultar aquí), se llegó a un acuerdo.
El 7 de Junio de 1494 se llegó al acuerdo con el Tratado de Tordesillas. Puedes leer el tratado original en castellano y portugués. Paso por alto toda la descripción de los títulos de los firmantes del estilo «Isabel de Trastámara de la Tormenta, la que no se lava, rompedora de cadenas, madre de orates, Khaleesi de los Dothraki, Reina de los toreros y los picadores y los Primeros españoles, Señora de los Siete Reinos y Protectora del Reino».
Voy directamente a cómo se dividió el «nuevo mundo» recién descubierto.
Si no estás acostumbrad@ a leer textos antiguos puede resultar complicado entender lo que pone. Créeme cuando digo que pone esto:
… que se haga é señale por el dicho mar Océano una raya, ó línea derecha de polo á polo, convien á saber, del polo ártico al polo antartico, que es de Norte á Sur, la cual raya ó línea se aya de dar, é dé derecha, como dicho es, á tresientas é setenta leguas de las islas del Cabo Verde, hacia la parte del Poniente, por grados ó por otra manera como mejor y mas presto se pueda dar, de manera que no sean mas…
Lo siento terraplanistas, a finales del siglo XV ya se sabía que el mundo era redondo (aunque quizás las evidencias históricas puedan ir a otra entrada).
Como texto legal está muy bien. Es más, está muy clara la línea de división del mundo: 370 leguas al oeste de Cabo Verde.
¿Pero, en aquella época cómo medías leguas (distancias) en el mar?
Al que haya pensado que multiplicando la velocidad por el tiempo transcurrido de viaje que salga fuera de clase.
Estamos a finales del siglo XIV, la teoría del movimiento estaba casi en pañales. Medir la velocidad no de un barco sino de cualquier cosa estaba más allá de los medios tecnológicos de la época. Por no hablar de los relojes… O lo de poner marcas en el océano…
Así que esa línea imaginaria de polo a polo (un meridiano) a 370 leguas al oeste de Cabo Verde era un brindis al sol.
Naturalmente eso llevó a continuas disputas por la propiedad de las tierras que se iban descubriendo.
¿Por qué esa línea?
¿Qué motivos llevaron a la elección de esa línea?
Para ubicar un punto en la superficie de la Tierra se necesitan dos valores o coordenadas: la Latitud y la Longitud.
Una línea de polo a polo es un meridiano, es decir, todos los puntos de esa línea tienen la misma longitud.
En la época de Colón se sabía medir perfectamente la Latitud, es decir, el ángulo que hay desde el plano del ecuador (o su complementario, el ángulo hasta el polo Norte).
Para medir la Latitud se necesitaba simplemente un instrumento que se llama cuadrante.
Con el cuadrante se apuntaba a la estrella Polar y se medía el ángulo formado por la plomada para saber la altura sobre el horizonte de dicha estrella.
Podemos relacionar el ángulo que se mide (λ) con el de la latitud del observador mediante la proposición 29 demostrada en la obra magna de Euclides, los «Elementos»:
«Una recta que corta a otras dos rectas paralelas hace que los ángulos alternos iguales, los ángulos externos iguales a los interiores y opuestos, y la suma de los ángulos internos por el mismo lado iguales a dos rectos».
A todos los efectos, las líneas que apuntan a cualquier estrella desde dos puntos de la superficie terrestre son paralelas. Por lo que el ángulo que se mide con el cuadrante cuando se apunta a la estrella Polar es, precisamente (bueno, casi) la latitud del lugar.
Sabiendo la diferencia angular de dos puntos en un mismo meridiano era posible calcular su distancia.
Si conocías el radio terrestre, claro.
Pero es que en la época de Colón se disponía de dos estimaciones del radio terrestre.
- La de Eratóstenes (276 a.C.- 194 a.C) que en un alarde de ingenio e imaginación estimó que el radio terrestre era de 39.773 estadios (entre 6.244 y 7.358 km según fuera el estadio del Demokrat de Atenas o el de los Warriors de Sparta).
- La de Ptolomeo (85 d.C.―165 d.C.) que en su libro Geografía estimó que el radio de la Tierra era de 3.820 km).
Claramente fue Eratóstenes quien logró una medida más precisa pues el radio de la tierra es 6.378 km. ¡En el siglo III antes de Cristo!
Colón, que de tonto no tenía un pelo (recuerda que fue quien puso de pie el famoso huevo) , usó la estimación de Ptolomeo para presentar el proyecto a los Reyes Católicos. Sabía que si presentaba la estimación de Eratóstenes no iba a conseguir la financiación pues la distancia a las Indias por el Oeste era inviable (con los datos de Eratóstenes) para las embarcaciones de la época. Hizo lo que cualquier Jefe de Proyecto de hoy día hubiera hecho, usar los datos más favorables para conseguir el presupuesto.
Así que si el viaje de Colón hubiera sido hacia el Norte o hacia el Sur, se podía haber sabido la distancia recorrida simplemente midiendo la diferencia de altura de la Polar y multiplicando por el radio estimado.
Pero no. El viaje era hacia el Oeste, es decir, con variación de Longitud.
No había manera de saber la longitud en la que estaba un barco. Habría que esperar hasta el siglo XVIII, cuando el inglés John Harrison inventó sus afamados relojes H. Quizás más adelante me anime a escribir la historia de esos relojes y cómo sabiendo la hora se obtiene la longitud.
¿Entonces?
¿A quién y por qué se le ocurrió emplear una longitud para dividir los dominios de los dos reinos? Y encima en mitad del océano donde no se puede poner una marca.
La primera pista se encuentra en una carta de los Reyes Católicos a Colón fechada el 5 de Septiembre de 1493 cuando ya habían empezado las negociaciones para el nuevo tratado.
En esa carta, el Rey Fernando de Aragón le dice al recién nombrado almirante que los dominios portugueses alcanzarían…:
«fasta la raya que vos dijistes».
Queda claro que la línea divisoria fue elegida a instancias de Colón. ¿Qué sabía Colón que los demás ignoraban?
Desde luego fue el primero en atravesar esa misteriosa raya o línea.
Observaciones de Colón en su primer viaje.
Como buen Capitán y marino que era llevaba un cuaderno de bitácora donde apuntaba los acontecimientos significativos en esas jornadas de travesía donde la mayor parte de los días no pasaba nada.
Los diarios originales que Colón escribió se perdieron. Pero afortunadamente, Fray Bartolomé de las Casas hizo una transcripción de un resumen de los mismos en 1552. De esa copia son las imágenes que vamos a ver.
13 de Septiembre de 1492.
Ese jueves, Colón escribió esto en su diario:
Jueves 13 de Setiembre.
Aquel día con su noche, yendo á su vía, que era al Oueste, anduvieron treinta y tres leguas, y contaba tres ó cuatro menos. Las corrientes le eran contrarias. En este día, al comienzo de la noche, las agujas noruesteaban, y á la mañana nordesteaban algún tanto.
Las «agujas» no son otra cosa que
una rudimentaria brújula.
Está claro que Colón no iba a lanzarse hacia el océano sin una manera de establecer un rumbo…
Todo el mundo sirve para qué sirve una brújula.
Apunta al Polo Norte. ¿No?
Bueno, Al Polo Norte magnético, no al Polo Norte geográfico. De hecho, ni siquiera. Apunta al Polo Sur Magnético (los polos magnéticos están invertidos respecto a los geográficos) que está muy cerca del Polo Norte Geográfico.
El Polo Norte geográfico es el Punto por el que el imaginario eje de rotación de la tierra saldría por la superficie.
By Cavit – Own work, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49580032
Como ves en el dibujo hay dos polos magnéticos.
- Los polos magnéticos (sin apellidos) son los únicos puntos de la Tierra en el que una brújula quedaría vertical si la dejáramos girar en un eje horizontal.
- Los polos geomagnéticos son los puntos de la superficie terrestre por el que saldría el eje de un hipotético imán que estuviera en el centro de la Tierra generando el campo magnético terrestre. Es el punto al que apunta una brújula.
By JrPol – Own work, CC BY-SA 3.0,
Dado que el Polo geomagnético no está en el mismo punto que el geográfico, la brújula no apunta al Norte «real» sino que existe un pequeño ángulo entre ambas direcciones (un ángulo que depende de la ubicación e incluso del tiempo). Es lo que se llama ángulo de declinación magnética.
Dependiendo de nuestra posición en la Tierra «veremos» que la brújula se va hacia el Este del Norte geográfico o al oeste.
No sé si habéis visto esta foto alguna vez.
Un ascensor que vaya del sótano (piso -1) al primer piso (piso +1) tiene que pasar por la planta calle (piso 0).
O dicho de otro modo: si una función pasa de negativa (ángulos al Este, por ejemplo) a positiva (ángulos al Oeste) tiene que haber un punto en el que sea cero (Como bien pone el listo que todo lo sabe, es el teorema de Bolzano).
Esa línea o meridiano magnético cero se llama a veces «línea agónica». Los meridianos magnéticos son los círculos máximos imaginarios (a semejanza de los meridianos geográficos) que pasan por los polos geomagnéticos (a semejanza de los polos geográficos). Si los meridianos geográficos lo forman puntos de igual longitud, los meridianos magnéticos son puntos que tienen la misma declinación magnética.
Los meridianos magnéticos no son estáticos ya que los polos geomagnéticos cambian con el tiempo. En esta animación puedes ver las isolíneas de declinación magnética a lo largo de los últimos siglos.
Lamentablemente esta simulación no llega a 1492 pero si tomamos como referencia el dato más antiguo
nos podemos hacer una idea de por dónde andaba Maese Cristobal ese día.
Evidentemente ni Colón ni sus contemporáneos sabían por qué se producía ese efecto. El magnetismo tardó mucho en entenderse (en el siglo XIX). Para ver el origen del campo magnético terrestre puedes leer aquí.
Tan impresionado se quedó con este efecto que esa línea imaginaria sería el origen de la línea divisoria en el Tratado de Tordesillas.
Así que la noche del 12 al 13 de Septiembre de 1492 las tres carabelas cruzaron la línea de declinación magnética cero.
Pero ¡ojo! que en esa frase hay más de lo que parece (me refiero a lo de noruestear por la noche y nordestear por la mañana).
Para explicar la observación del diario tenemos que esperar a otra entrada unos días después.
17 de Septiembre de 1492.
Ese lunes, Colón anotó esto en su diario:
Lunes 17 de Setiembre
… tornaron los pilotos el Norte marcándolo, y hallaron que las agujas noruesteaban una gran cuarta, y temían los marineros, y estaban penados y no decían de qué. Conociólo el Almirante, mandó que tornasen á marcar el Norte en amaneciendo, y hallaron que estaban buenas las agujas la causa fué porque la estrella que parece hace movimiento y no las agujas…
Desde el 13 de Septiembre Colón se debió fijar en este efecto observándolo todos los días. La tripulación era muy supersticiosa y cualquier cosa fuera de lo común podía echar al traste con la expedición.
Y si al principio pensaba que eran las agujas las «que funcionaban mal», ahora realiza una hipótesis. Dice que es la estrella la que se mueve y no las agujas.
La estrella, evidentemente, es la estrella Polar, que es la que señala el polo geográfico. Pues, sí, pero…
Vamos a sacar el astrónomo que lleváis dentro.
Antes he explicado que la brújula no señala exactamente el Norte geográfico. Ahora vamos a ver que la estrella Polar no está exactamente en el Polo Norte celeste.
Efectivamente el Polo Norte celeste sería el punto imaginario de la esfera celeste que proyecta el eje de rotación de la Tierra. También sería casualidad que en ese punto imaginario hubiera una estrella (y además relativamente brillante).
La estrella Polar está cerca de ese punto imaginario, pero en la época de Colón la distancia al polo era de 3 grados y medio (en la actualidad está a menos de 1 grado).
La diferencia con la actualidad se debe, en mayor medida, al bamboleo de la Tierra (y por tanto de su eje de rotación) por los efectos de la precesión y la nutación, y, en menor medida, por el movimiento propio de la estrella.
Colón escribe que «parece que la estrella hace movimiento y no las agujas«.
Para entender esto, volvamos por un momento al 13 de Septiembre.
Recordad que ese día atravesó la línea agónica (declinación cero) y la brújula apuntaba exactamente al polo Norte.
En esta imagen se va alternando la posición de la Polar al amanecer y al atardecer de ese día. Recordad que en un día se observa un giro «aparente» de la esfera celeste de 360º. Ese día, al estar próximo al equinoccio de Otoño, la duración del día y la noche son casi iguales.
Colón observó que al amanecer la «aguja mágica» apuntaba al Este de la Polar, pero, al atardecer, apuntaba al Oeste. Lo lógico era pensar que a aguja se había vuelto loca.
Pensar que se había movido la estrella era algo que iba contra el conocimiento establecido. ¡Todo el cielo giraba alrededor de la estrella Polar!
Pero el día 17 la cosa es bastante distinta (para unos ojos de un buen observador como Colón).
Al haberse desplazado la flotilla hacia el Oeste habían dejado atrás la línea agónica. Por tanto la brújula ya no apuntaba al Norte. Realmente la aguja apuntaba unos 2 grados al Oeste del Norte geográfico.
Fijaos ahora en la situación de la polar en los mismos instantes (amanecer y atardecer)
La posición de la polar en los instantes del orto y el ocaso apenas ha cambiado respecto al día 13, si la referencia que tomas es el Polo Norte geográfico.
Pero la referencia de Colón es el polo norte geomagnético (la dirección que marca la brújula). Al amanecer parece que se ha desviado menos que al atardecer (en palabras de los marineros «las agujas noruesteaban una gran cuarta»). Al volver a repetir la medida por la mañana, volvía a estar cerca de la dirección de la aguja («en amaneciendo, y hallaron que estaban buenas las agujas»).
Y Colón cambia de paradigma y afirma que es la estrella Polar la que se mueve y no la brújula («la causa fué porque la estrella que parece hace movimiento y no las agujas»).
30 de Septiembre de 1492.
El viaje continuó y no hay nuevas referencias astronómicas hasta el Domingo
Domingo 30 de Setiembre.
Nota: Que las estrellas que se llaman las guardias, cuando anochece, están junto al brazo de la parte del Poniente, y cuando amanece están en la línea debajo del brazo al Nordeste, que parece que en toda la noche no andan salvo tres líneas, que son nueve horas, y esto cada noche: esto dice aquí el Almirante. También en anocheciendo las agujas noruestean una cuarta, y en amaneciendo están con la estrella justo; por lo cual parece que la estrella hace movimiento como las otras estrellas, y las agujas piden siempre la verdad.
Colón se reafirma en su hipótesis del día 13, es decir, que es la estrella polar la que se mueve y no la aguja de la brújula.
Realmente se movían ambas, pero claro, eso no fue capaz de deducirlo solo con estas observaciones ni con los instrumentos de media que tenía.
Realmente había varios fenómenos compitiendo:
- La declinación magnética.
- La variación de la declinación magnética con la longitud.
- El movimiento diario «aparente» de la Estrella Polar.
Colón se quedó en éste último pues los dos primeros quedaban fuera de su tecnología y de sus conocimientos.
Sin duda era un buen observador y ,desde luego, un visionario de su tiempo.
Al igual que Copérnico (con permiso de Aristarco de Samos) sacó de su posición privilegiada a la Tierra del centro del Universo, al igual que Thomas Wright sacó de esa posición al Sol, al igual que Heber Curtis, sacó de esa posición a nuestra galaxia, la vía Láctea, podemos afirmar que fue Colón quién se atrevió a destronar a la estrella Polar de su posición inmutable al observar que giraba alrededor de un punto… en el que no había nada.
De los tres efectos que observó fue capaz de explicar uno.
Y había establecido un procedimiento (mediante una brújula y la observación de la estrella Polar) para poder identificar una longitud en el mar, allí donde no hay marcas diferenciables.
Por eso sugirió que la línea agónica fuese utilizada en el Tratado de Tordesillas y, de ese modo, fuera el portugués el que se hablara en el actual Brasil que es donde la samba es el baile nacional.
Del loco baile de unas agujas magnéticas alrededor de la estrella Polar en las noches monótonas de las Carabelas hasta el sensual baile de origen africano que hoy es marca nacional en Brasil.
Magnetismo medieval.
No es una atracción irrefrenable por aquella época oscura sino un intento de poner en contexto los conocimientos existentes sobre esta fuerza hasta el primer gran texto que lo trató de una manera «científica».
Para encontrar las primeras referencias al fenómeno del magnetismo hay que remontarse a la Grecia clásica (¡Cómo no!).
De hecho, el propio término «magnetismo» proviene de una ciudad de la antigua Jonia (actual costa de Turquía), Magnesia.
En los alrededores de Magnesia se extraía una piedra con curiosas propiedades, la magnetita ( Fe3O4).
Esa piedra tenía la propiedad de atraer pequeños trozos de hierro. Además, de algún modo desconocido, esa propiedad era transferida al hierro mientras estaba en contacto con la piedra.
Fue Tales de Mileto (624-456 a.C.) el primero que experimentó con este fenómeno. Incluso intentó producir magnetismo en hierro frotándolo con lana.
Tales sabía que frotando ámbar (ἤλεκτρον ḗlektron), éste atraía pequeños objetos como pelo, plumas, etc. Y pensó que quizás alguna relación había entre ambos fenómenos. Evidentemente no logró inducir de este modo el magnetismo.
Durante más de mil años poco más se supo de éste fenómeno.
Fueron los chinos los que inventaron «las agujas de marear», es decir, la brújula y quizás fueron ellos los que la emplearon para orientación en la navegación.
Las primeras referencias «teóricas» son de finales del siglo XIII. Un escolástico francés, Pierre Pelerin de Maricourt escribió la «Epistola de Magnete» donde habla de los fenómenos magnéticos.
Evidentemente ese texto está en latín. Pero he encontrado una edición de 1904 traducida al inglés. Puedes verla aquí.
Tras Peregrinus, de nuevo el silencio.
La siguiente gran obra sobre magnetismo tardó unos cuantos siglos más. En el año 1600 se publicó «De Magnete» por el que podría ser considerado el primer científico inglés, William Gilbert.
William Gilbert bien podría ser considerado el primer científico inglés (incluso podríamos quitar lo de inglés). Mirad como empieza su libro
Como el latín está un poco en desuso hoy día, aquí tenéis la traducción:
«En el descubrimiento de cosas secretas y en la investigación de las causas ocultas, los experimentos seguros proporcionan y demuestran sólidos argumentos en comparación con probables conjeturas y las opiniones de los especuladores filosóficos de tipo común.»
Vamos, el experimento y las evidencias como argumento de peso frente a las teorías y opiniones. Un simple experimento puede echar por tierra la más hermosa de las teorías. Lo siento, teóricos…
Si esto no es una de las primeras veces que se describe el método científico, está entre las primeras.
De hecho, el propio Galileo lo nombra como el fundador del método científico experimental. Galileo dixit.
Los cinco primeros capítulos del libro (entonces se llamaban libros) tratan sobre aspectos históricos y sobre los experimentos realizados por el propio Gilbert sobre los fenómenos eléctricos y magnéticos.
Antes de esta obra, se solía atribuir el movimiento de la brújula hacia el Norte por la influencia del giro diurno de las estrellas fijas. Al fin y al cabo, la «aguja loca» apuntaba al aparente eje de giro coronado por la estrella Polar.
Libro II. Página 73.»De Magnete».
Gilbert afirma que es la propia Tierra la que se comporta como un imán gigantesco.
Libro IIII. Página 175.»De Magnete».
Para comprobar su hipótesis hizo modelos a escala de la tierra y colocó agujas imantadas para ver cómo se distribuían sobre la superficie de su modelo, la «Terrella». En su modelo incluso tuvo en cuenta que el polo magnético no coincidía con el de rotación.
Lo de llamar polos Norte y Sur a los del imán es invención suya. También fue el primero en usar la palabra «electricidad», bueno, «electricus» para indicar que era como el ámbar.
Libro V. Página 191.»De Magnete».
Libro IIII. Página 177.»De Magnete».
Gilbert se vino arriba con el magnetismo y en el libro V propuso que era la fuerza que actuaba entre los astros del cielo en un intento de apoyar la teoría copernicana. Más tarde Kepler retomaría esta idea.
Fue el primero en proponer la «acción a distancia» para explicar los movimientos planetarios. Aunque una acción de origen magnético. Tuvo que venir Newton para echar abajo esa teoría y sustituir el magnetismo por la gravitación como sabemos todos.
Podemos decir que fue un científico «Moderno» por que basaba su trabajo en observación de la naturaleza (en contraposición de la tendencia imperante aristotélica).
Nota
Esta entrada de blog nació como una nota a pie de página de mis apuntes de a asignatura de Historia de la Ciencia impartida por la profesora Julia Tellez en la UCM.
Desconocía ese hecho y eso me hizo investigar entre papeles de la BNE y la maravillosa herramienta que es internet si tienes ganas de aprender nuevas cosas ( y contrastar esas cosas, claro).
Referencias
He visto cosas ... 
¡Excelente artículo! Y muy buena documentación. Gracias por citar las fuente y por los enlaces.
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